Воздух состоит из газов, среди которых большую часть составляют азот (79%) и кислород (21%). Остальные газы (углекислый газ, гелий, аргон, криптон) составляют в сумме менее 1% и ими обычно пренебрегают при подводных погружениях.
В физике давление отдельного газа в газовой смеси называется парциальным. Если мы находимся на суше, где общее давление 1 атмосфера, то парциальное давление кислорода составит: pp к = 1 * 21% = 1 * 0,21 = 0,21 атм, а парциальное давление азота pp а = 1 * 79% = 1 * 0,79 = 0,79 атм.
При погружении на значительные глубины водолазы попадают в зону высокого давления, где у них происходит насыщение тканей организма азотом, кислородом газовой смеси. Чем глубже мы погружаемся и чем дольше мы находимся на глубине, тем больше «лишних» газов проникает в наш организм.
При быстром подъёме и резком понижении давления азот, растворённый в крови и тканях организма, начинает выделяться в виде пузырьков в кровь, происходит «вспенивание» крови. Чем быстрее мы всплываем, тем больше пузырьки. Закупорка кровеносных сосудов мозга, лёгких и других жизненно важных органов газовыми пузырьками (газовая эмболия) может привести к крайне тяжёлым последствиям – упадок сил, опухание, зуд, боль в спине, проблемы со зрением, нехватка дыхания, нарушение мочеиспускания, обмороки, паралич и даже смерти.
Именно по этой причине необходим медленный подъём с больших глубин, при котором «избыточные» газы постепенно по кровотоку выводятся из организма с выдохом через лёгкие, что позволяет уравнять давление и избежать возникновения декомпрессионной, или кессонной, болезни. Такие остановки называются остановками безопасности.
В случае обнаружения у себя хотя бы 1 такого признака эмболии, необходимо подышать на поверхности чистым кислородом 1-2 часа. Если кислород не дает нужного эффекта, то дайвера нужно немедленно перевезти в ближайшую больницу с специальной гиперболической камерой. Сейчас применяются подводные компьютеры и риск эмболии значительно снизился.
Возьмем в руки бутылку минеральной воды. Пока бутылка закрыта, пузырьков в ней нет. Перевернув бутылку видим, внутри бутылки начинают образовываться пузырьки. В бутылке газ находился в растворенном состоянии и давление внутри бутылки было больше давления окружающей среды. Как только мы начинаем открывать пробку, давление в бутылке начинает выравниваться с окружающим (отсюда шипение при открытии) и растворенный в воде газ начинает выходить в виде пузырьков. Если мы открываем бутылку медленно, газ выходит постепенно, если же мы откроем бутылку резко - газ будет выходить быстро и вода вскипит от пузырьков.
Эти знания о подводных погружениях и много других я приобрел на смене «Океанавтика в ВДЦ «Орленок», где я побывал дважды.
